空气幕在U型竞技场地中防风效果的数值模拟研究

摘要

在冬奥会一些比赛项目中，运动员完成动作时跳跃高度大，空中动作多，滞空时间长，受风速的影响较大。在风速较高情况下，运动员的动作容易变形，可能影响最终的比赛成绩甚至导致运动员受伤，并且赛场也可能出现被大风损坏的情况。应用CFD数值模拟方法，以冬奥会U型竞技场地以及周围一定区域内流场特性为研究对象，研究了挡风墙与空气幕对墙后流场特性的影响以及不同墙高和不同空气幕射流角度下对墙后流场特性的影响。模拟结果表明，挡风墙和空气幕组合使用可以为U型场地提供一个较大的低风速区域，当空气幕射流角度一定时，墙高越大，U型场地上方剪切侧层高度越大，墙后庇护距离越远。当墙高一定时，空气幕射流角度在50°～60°之间对风速的折减效果最好。同时采用空气幕作为防风措施，可以把防风网高度从15 m左右显著减少到2 m。

关键词

U型竞技场地 / 流场特性 / 数值模拟 / 挡风墙 / 空气幕